改良倒置A-2-O工艺设计-高俊发

改良倒置A2O工艺设计高俊发1,2吕平海2高伟2周艳2田海燕2张格红2(1.西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西710054;2.长安大学环境科学与工程学院,西安710061)摘要在目前广泛采用的AO、A2O、倒置A2O等工艺的基础上,为提高脱氮除磷效率,提出改良倒置A2O工艺。并对其工艺的特点、设计和脱氮除磷效率进行了详细的研究和分析。关键词改良倒置A2O工艺进水分配系数脱氮效率0引言近年来,由于水体富营养化日趋严峻,污水进行脱氮除磷迫在眉睫,针对这种情况,国内外开发出多种脱氮除磷工艺,典型的有巴氏脱氮工艺、AO工艺、A2O工艺等,其中尤其以AO工艺、A2O工艺得到了广泛的应用。为降低污水处理厂出水的含氮磷量,因此建议对上述工艺加以改良,以提高生物脱氮除磷的效率。(1)对缺氧池和厌氧池采用分点进水方式,使缺氧池中的反硝化和厌氧池的生物除磷效果达到最佳。(2)采用混合液内回流形式,提高系统生物脱氮效率。(3)采用污水完全硝化,确保出水水质达到氨氮排放指标。根据以上要求,提出改良倒置A2O工艺,其流程见图1。图1改良倒置A2O工艺流程图1工艺特点(1)混合液内回流混合液内回流是为了提高污水反硝化率,以达到提高生物脱氮效率而符合我国污水排放标准的目的。(2)缺氧池与厌氧池的倒置将缺氧池放在厌氧池前面,回流污泥、混合液和部分污水先进入缺氧池,回流污泥和混合液中的硝酸盐在此进行反硝化,以确保后边的厌氧池处于绝对厌氧状态,加强了对磷的去除效率。(3)污水全部硝化由于硝化反应主要取决于泥龄,所以要严格控制硝化的程度,按完全硝化进行设计。确保出水水质完全达到氨氮出水指标。(4)部分污水(aQ)进入缺氧池,部分污水(bQ)进入厌氧池,分别为反硝化和生物除磷提供碳源,分配系数a和b根据水质条件计算确定,原则是脱氮除磷效果最佳。2工艺设计计算该工艺以泥龄θc进行设计计算。2.1好氧池容积计算好氧池容积计算的公式为:Vh=QθcY(S0-Se)Xv(1+Kdθc)(1)式中Vh———好氧池容积m3;Q———设计流量m3h;θc———设计污泥龄d;Y———BOD5污泥产率系数kgkg;Se———出水的BOD5mgL;S0———进水的BOD5mgL;Kd———衰减系数d-1;Xv———混合液挥发性悬浮固体浓度mgL。由于Q、Se、S0是设计初始条件,在设计前已经确定,因此只需计算θc、Kd、Y、Xv即可算出Vh。2.1.1好氧池泥龄的确定本工艺要求污水完全硝化,则污泥龄θc根据硝化的要求确定,因硝化菌是生长缓慢的自养菌,世代周期长,所以好氧池的泥龄必须大于硝化菌的世代周期,其计算公式为:θc=f1μ0(2)式中θc———满足硝化要求的设计泥龄d;33环境工程2006年2月第24卷第1期f———修正系数,取值范围2.0～3.0;μ0———硝化菌比生长速率。硝化菌比生长速率计算公式为:μ0=0.47×1.103(T-15)(3)式中T———设计污水温度,应按冬季平均水温考虑,北方通常取10℃,南方可取11～12℃。2.1.2混合液挥发性悬浮固体浓度Xv的确定混合液挥发性悬浮固体浓度可按式(4)计算:Xv=f·Xh(4)式中f———系数,取值范围为0.7～0.8;Xh———混合液悬浮固体浓度mgL;有初沉池取2.5～3.5mgL;无初沉池取3.5～4.5mgL。2.1.3污泥产率系数Y的确定参照国外计算公式,并结合我国具体情况,污泥产率系数可由公式(5)计算:Y=k×0.6NssS0+1-0.072×0.6θc×FT1+0.08θc×FT(5)式中K———结合我国具体情况增加的修正系数,取值范围为0.8～0.9;Nss———进水悬浮固体浓度mgL;FT———温度修正系数。温度修正系数可由公式(6)计算:FT=1.072(T-15)(6)式中T———设计水温,与污泥计算取值相同。2.1.4衰减系数Kd的确定衰减系数Kd在20℃时的通常取0.04～0.075,而Kd应按当地冬季和夏季的污水温度加以修正,修正公式为公式(7):KdT=Kd20θ(T-20)T(7)式中KdT———T℃时的Kd值d-1;Kd20———20℃时的Kd值d-1;θT———温度系数,通常取1.02～1.06。2.2缺氧池容积计算缺氧池容积可由公式(8)计算:Vq=1000NT(1+r+R-a)DNR×Xh(1+r+R)(8)式中Vq———缺氧池容积m3;NT———需要去除的硝酸盐氮量kgd;DNR———反硝化速率kgkg·d;Xq———混合液悬浮固体浓度mgL;r———混合液内回流比,取值范围200%～400%;R———污泥回流比,取值范围50%～100%;a———进水分配系数。2.2.1需要去除硝酸盐氮量NT的确定NT可由公式(9)计算NT=N0-Nw-Ne(9)式中N0———进水总